Qu'est-ce qu'une pompe à ventouse?
Une pompe à tige de pompage est un type de pompe de prospection pétrolière que l’on rencontre couramment dans des champs situés au Texas, aux États-Unis, et dans d’autres régions où des gisements potentiels de pétrole existent profondément dans le sol. Il est capable de pomper du pétrole à une profondeur de 3,05 kilomètres ou plus et ressemble un peu au mouvement d'un grand pendule tourné sur le côté. Il existe de nombreux autres noms pour la pompe à tige de pompage dans l'industrie de la prospection pétrolière, y compris le tire-gibier, l'âne hochant la tête et la pompe à tête de cheval, mais ils sont tous conçus sur les mêmes principes.
Chaque composant d'une pompe à tige de ventouse porte également un nom unique, ce qui peut sembler difficile à comprendre à moins que quelqu'un ne soit familiarisé avec les machines. Les différentes pièces servent toutes de maillons articulés dans une réaction en chaîne mécanique qui transfère progressivement un mouvement circulaire à un mouvement de pompage général alternatif. L'ensemble du mécanisme fonctionne de la même manière qu'un vilebrequin dans une automobile ou une locomotive, ou que l'armature d'amortissement des portes se ferme automatiquement à un rythme lent pour laisser passer quelqu'un.
Tout d'abord, un moteur hors sol fait tourner un volant moteur à proximité via une courroie ou une chaîne. Il s'agit essentiellement d'une roue plus grande qui tourne plus lentement mais qui a un couple ou une force supérieur par rotation. Ce volant est doté d'un bras presque horizontal, appelé bras de manivelle, qui monte et descend à un angle d'environ 60 ° par rapport à l'horizon. Le bras de manivelle est fixé à un bras Pitman, qui est le faisceau le plus long de la machine à pompe à tige à ventouse. Le bras Pitman est presque horizontal, mais forme un angle légèrement vers le bas, là où l'extrémité se fixe à un poids appelé tête de cheval, un contrepoids en forme d'enclume qui sert de type d'extrémité de pendule. Tous ces composants se déplacent ensemble pour tirer et pousser un câble de suspension suspendu à la tête de cheval dans un puits vertical dans le sol.
Le câble Hangar est relié à une série de pièces séquentielles appelées tige de polissage, boîte de rembourrage et ficelle, qui constituent ensemble une sorte de piston dans la chambre verticale. Dans ce canal vertical, ils déplacent tous ce que l'on appelle une vanne mobile et un plongeur afin de maintenir un changement de pression constant dans le puits. Une soupape debout plus loin en bas de l'arbre est fixée en place et canalise toute l'action du piston afin que, lorsque le mécanisme est forcé vers le bas, la pression d'huile augmente dans le sol et, lors de son retrait, de l'huile soit aspirée. du réservoir souterrain et canalisé.
La conception de la pompe à tige de pompage supprime généralement environ 20 litres (5,3 gallons) de fluide pour chaque cycle de la pompe, ce qui équivaut à un baril de pétrole ou à 160 litres (42 gallons) pour environ tous les huit cycles de pompage. Un cycle sur un pumpjack peut prendre moins d'une minute, de sorte que l'équipement peut pomper environ 7 à 20 barils de pétrole par heure, en fonction de la rapidité avec laquelle il est configuré pour fonctionner. Ceci est très lent par rapport aux standards tels que ceux des plates-formes de forage en mer, mais les citernes de pompage sont relativement peu coûteuses et faciles à installer et à entretenir dans plusieurs endroits.
Ce type d’unité de pompage est également appelé «oiseau assoiffé», car il ressemble à un oiseau qui balance continuellement la tête, ou à une «pompe à sauterelle» en raison du fait que sa structure générale ressemble à celle d’une sauterelle, et son mouvement mécanique unique a de nombreuses applications industrielles. Au début, la pompe à tige de pompage pour la prospection pétrolière n’est pas très efficace pour extraire le pétrole du sol, car les nouveaux gisements contiennent généralement beaucoup d’essence piégée. De manière optimale, la pompe à tige de pompage a une efficacité de pompage volumétrique de 80% avec l'huile, par rapport à d'autres composés tels que le gaz et l'eau.
L’utilisation la plus fréquente des pompes à tige de pompage dans la prospection pétrolière se trouve sur des terres où il est probable qu’il existe un riche gisement de pétrole. Ils ne pompent pas beaucoup d’huile par coup, mais reposent sur un ensemble de principes mécaniques fiables, utilisés dans d’autres applications depuis le 18 e siècle. De petites versions de la pompe à tige de pompage à commande manuelle existent encore dans de nombreux systèmes de parcs américains, où elles peuvent être utilisées pour pomper mécaniquement de l'eau provenant d'un réservoir souterrain ou d'un aquifère.